LED日光燈設計原理及實現(xiàn)方案

關鍵的設計和考慮因素

1．抗浪涌的NTC。

抗浪涌的NTC選用300Ω/0.3A熱敏電阻，如改變此方案的輸出，比如增大電流，則NTC的電流也要選大一些，以免過流自發(fā)熱。

2．EMC濾波

在交流電源輸入端，一般需要增加由共軛電感、X電容和Y電容組成的濾波器，以增加整個電路抗EMI的效果，濾除掉傳導干擾信號和輻射噪聲。本電路采用共軛電感加X電容器的簡潔方式，主要還是出于整體成本的考慮，本著夠用就好的設計原則。X電容器應標有安全認證標志和耐壓AC275V字樣，其真正的直流耐壓在2,000V以上，外觀多為橙色或藍色。共軛電感是繞在同一個磁芯上的兩個電感量相同的電感，主要用來抑制共模干擾，電感量在10～30mH范圍內(nèi)選取。為縮小體積和提高濾波效果，優(yōu)先選用高導磁率微晶材料磁芯制作的產(chǎn)品，電感量應盡量選較大的值。使用二個相同電感替代一個共軛電感也是一個降低成本的方法。

3.全橋整流

全橋整流器BD1主要進行AC/DC變換，因此需要給予1.5系數(shù)的安全余量，建議選用600V/1A。

4．無源PFC

普通的橋式整流器整流后輸出的電流是脈動直流，電流不連續(xù)，諧波失真大，功率因數(shù)低，因此需要增加低成本的無源功率因數(shù)補償電路，如圖6所示。這個電路叫做平衡半橋補償電路，C1和D1組成半橋的一臂，C2和D2組成半橋的另一臂，D3和R組成充電連接通路，利用填谷原理進行補償。濾波電容C1和C2串聯(lián)，電容上的電壓最高充到輸入電壓的一半，一旦線電壓降到輸入電壓的一半以下，二極管D1和D2就會被正向偏置，使C1和C2開始并聯(lián)放電。這樣，正半周輸入電流的導通角從原來的75°～105°上升到30°～150°；負半周輸入電流的導通角從原來的255°～285°上升到210°～330°(圖7)。與D3串聯(lián)的電阻R有助于平滑輸入電流尖峰，還可以通過限制流入電容C1和C2的電流來改善功率因數(shù)。采用這個電路后，系統(tǒng)的功率因數(shù)從0.6提高到0.89。R有浪涌緩沖和限流功能，因此不宜省略。

5．降壓穩(wěn)壓電路

給PT4107供電的電路是倍容式紋波濾波器(圖8)，具有電容倍增式低通濾波器和串聯(lián)穩(wěn)壓調整器雙重作用。在射極輸出器的基極到地接一個電容C4，由于基極電流只有射極電流的1/(1＋β), 相當于在發(fā)射極接了一個容值為(1＋β)C4的大電容，這就是電容倍增式濾波器的原理。如果在基極到地之間再連接一個齊納二極管，就是一個簡單的串聯(lián)穩(wěn)壓器，該電路能有效地消除高頻開關紋波。請注意，T1要選擇雙極型晶體管的V_bceo500V，Ic=100mA。穩(wěn)壓二極管D4要用20V、1/4W任何型號的小功率穩(wěn)壓管。